DD267905A5

DD267905A5 - Verfahren zur vorbehandlung von gruenem robusta-kaffee

Info

Publication number: DD267905A5
Application number: DD88313620A
Authority: DD
Inventors: Marta Varsanyi; Pal Krajczar; Tivadar Runtag; Jozsef Doernyei
Original assignee: ��@��@��@��k��
Priority date: 1987-03-13
Filing date: 1988-03-11
Publication date: 1989-05-17
Also published as: EP0282345B1; HU199255B; EP0282345A3; DE3881552T2; ATE90179T1; DE3881552D1; EP0282345A2; ES2041307T3; HUT45862A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vorbehandlung von gruenem Robusta-Kaffee (coffea robusta) zwecks Verbesserung des Aromas des aus dem geroesteten Kaffee herstellbaren Getraenkes. Die Vorbehandlung erfolgt durch gesaettigten Dampf unter erhoehtem Druck. Erfindungsgemaess bringt man eine oder mehrere organische Saeuren, die als solche in dem Robusta Kaffee als natuerliche Komponente enthalten sind, in das Vorbehandlungssystem ein. Gewuenschtenfalls kann man einen Teil des sauren Dampfes aus der Dampfzone des Vorbehandlungssystems ablassen. Gearbeitet wird vorzugsweise bei Druecken von 0,1 bis 0,6 MPa und bei Temperaturen von 100 bis 155C. Die Saeurekonzentration betraegt 0,5 bis 8. Als organische Saeure kann Essigsaeure verwendet werden.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vorbehandlung von grünem Robusta-Kaffee (coffea robusta) zwecks Verbesserung des Aromas desselben.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik Drei verschiedene Kaffeesorten sind von Bedeutung:

a) coffea arabica, nachfolgend Arabica-Kaffee genannt, ein Hochlandkaffee bester Qualität mit kleinen Bohnen;

b) coffea liberica, ein Tieflandkaffee mit großen Bohnen;

c) coffea robusta, nachfolgend Robusta-Kaffee genannt, der in mittleren Lagen angebaut wird und eine mittlere Qualität aufweist.

Wie oben bereits angedeutet, läßt sich aus den Arabica-Kaffeesorten leicht ein Getränk mit angenehmen Aroma gewinnen, auch lassen sie sich leicht rösten.

Die Robusta-Kaffeesorten haben einen kratzenden, bitteren Geschmack und nehmen leicht einen unangenehmen Nebengeschmack und Nebengeruch an, vornehmlich infolge unrichtiger Vorbehandlung oder infolge unsachgemäßen Transports oder falscher Lagerung. Aus diesen Gründen sind die Robusta-Kaffeesorten erheblich billiger als die Arabica-Sorten, ihre Verwendbarkeit bei Kaffeemischungen unterliegt jedoch starken Beschränkungen.

Zur Vorbehandlung und zum Rösten der Bohnen von Kaffeesorten minderer Qualität, also der Robusta-Sorten, wurden bereits verschiedene Verfahren ausgearbeitet, um das lösliche Extrakt zuerhöhen und den unangenehmen Nebengeschmack zu vermindern bzw. zu beseitigen. ·

In der US-PS 2712501 ist ein Verfahren beschrieben, bei dem der grüne Kaffee 2 bis 15 Minuten lang bei einem Druck von 0,69 bis ?,41 MPa und bei 170 bis 224 "C in einem einzigen Schritt mit gesättigtem Dampf behandelt wird, woraufhin der Druck für eine Zeitdauer von 30 Sekunden bis 5 Minuten auf atmosphärischen Druck vermindert wird. Der Zweck dieses Verfahrens liegt darin, nach dem Rösten einen Kaffee-Extrakt herzustellen. Der pH-Wert des Extraktes wird durch eine basische Substanz enthaltende Lösung eingestellt, woraus ersichtlich ist, daß man bei diesem Verfahren einen Kaffee mit saurem Charakter gewinnt. In der US-PS 3088825 wird ein nasses, unter Druck arbeitendes Kaffeebrennverfahren beschrieben. Dieses besteht aus zwei Schritten: aus einer Vorheizphase (bei 116 bis 199⁰C unter atmosphärischem Druck mit einer Verweilzeit von 1 bis 3 Minuten) und aus der Röstphase (bei 188 bis 288⁰C unter «inem Druck von 1,31 bis 7,09 MPa, 0,3 bis 4 Minuten lang). Am Ende des Röstens wird der Kaffee unter gleichzeitiger Kühlung schnell in die Expansionszone übergeleitet. Das so gewonnene Produkt hat einen um 10 bis 15% höheren Extrakigehalt (30 bis 40%) als die durch herkömmliche Kaffeebrennverfahren gewonnenen Produkte. In der US-PS 3106470 werden spezielle Dampfbehandlungs- Rost· und Mischmethoden für Robusta-Kaffesorten beschrieben. Auch diese Verfahren haben den Zweck, den löslichen Trockensubstanzgehalt des Kaffee-Extraktes zu erhöhen. Die Verfahren bestehen aus drei Schritten: aus dem Vorwärmen., dem Rösten und dem Nachwärmen. Während des Vorwärmens wird die Temperatur des grünen Kaffepä bis zu 116 bis 199⁰C unter atmosphärischem Druck erhöht, und zwar durch Warmluft mit einer Temperatur zwischen 193 unu 210⁰C. Diese Phcse nimmt ein Viertel bis zu einem Drittel der gesamten Behandlungszeit ein. Während des nassen Kaffeebrennens erhöht man die Temperatur des Kaffees bis auf 188 bis 288°C, und zwar durch Dampf mit einer Temperatur von 188⁰C bis 316⁰C und unter einem Druck von 1,40 bis 1,72 MPa. Die Zeitdauer des Röstens beträgt 4 bis 9 Minuten, ein Viertel der gesamten Behandlungszeit. Am Ende des Röstens leitet man den Kaffee unter schneller, gleichzeitiger Kühlung in die Expansionszone und dann in die Nachwärmzone über, wo ein heißes Gas unter atmosphärischem Druck durchgeleitet und die Temperatur bei 204 bis 316⁰C gehalten wird um die Acidität der Bohnen zu verringern. Der so gewonnene, geröstete Kaffee enthält eine lösliche Trockensubstanz von 30 bis 40%, das sind 10 bis 15% mehr als bei nach traditionellen Verfahren hergestellten Produkten.

Ein Verfahren zur Herstellung einer Robusta-Sorte enthaltenden Kaffeemii .hung von höherer Qualität ist in der US-PS 3640726 beschrieben. Hierbei röstet man den Robusta-Kaffee in zwei Schritten: zuerst wird der eine Feuchtigkeit von 8 bis 14% enthaltende grüne Kaffee einer Röstzone zugeführt, aus der man die Luft praktisch völlig (bis i'u 0,40 bis 0,8OkPa) entfernt. Den

eine Feuchtigke't von 20 bis 32% enthaltenden Kaffee erwärmt man durch gesättigten Dampf bei einem Druck von 0,14 bis 1,10MPa auf 180 bis 19O⁰C und hält den obigen Druck und die genannte Temperatur 2,5 bis 6 Minuten lang, wodurch der Kaffee teilweise geröstet wird. Während des b'inleitens des Dampfes hält man den Kaffee 5 Minuten tang unter Vakuum, bis die zurückgebliebene Luft durch den Dampf vertrieben und ersetzt worden ist. Dann läßt man den Druck rasch abfallen und hört mit dem Rösten auf. Die Temperatur der Kaffeebohnen sinkt schnell auf 66 bis 100^cC ab. Vor dem Nachrösten lagert man den Kaffee für eine Zeitdauei von maximal 2 Stunden. Das Nachrösten erfolgt 7,5 bis 30 Minuten lang durch Heißluft bei einer Temperatur zwischen 163⁰C und 260⁰C, und zwar bis die Feuchtigkeit euf 2 bis ΰ% verringert ist. Der Farbwochsel erfolgt zu 40 bis 90% während des Vorröstens durch Dampf. Getrennt hiervon röstete man Arabica-Kaffee oder eine Arabica-Robusta Mischung in herkömmlicher Weise und erhielt eine Mischung als Endprodukt mit einem Robusta-Gehalt vo.· iW.r als 20%. In der US-PS 4540591 wird eine andere Methode zur Dampfbehandlung, zum Rösten und zum Mischen des Roousta-Kaftees angegeben. In einem säulenförmigen Gefäß behandelt man Robusta-Kaffee 10 bis 15 Minuten lang bei einem Druck von 0,71 bis 1,01 MPa und einet' Temperatur von 166°C bis 18O⁰C unter stetiger Relüftung. Vor dem Rösten trocknet man den Kaffee nicht länger als 2 Stunden mittels Luft mit einer Temperatur von 33⁰C bis 12O⁰C. Hie: bei werden mehrere Brennverfahren angewendet. Man stellte Kaffeemischungan mit 15 bis 30% geröstetem Robusta-Kaffeo-Gehalt her, die mindestens eine geröstete Arabica-Kaffeesorte enthielten, und man gewann so eine Trockensubstanz in dem Extrakt, die nahezu die gleiche wie die des herkömmlichen gerösteten Kaffees war.

Der Nachteil der oben beschriebenen Verfahren besteht jedoch darin, daß sich infolge de¹/ hohen Drücke unerwünschte Zersetzungsprodukte, wie z. B. Furfurol und verschiedene Glycoside bilden, die in der Aromasubstanz des Kaffees an sich nicht vorhanden sind und den charakteristischen Kaffeegeschmack ungünstig beeinflussen. Es entsteht ein saurer Geschmackseffekt.obwohl die Substanzen den pH-Wert nicht erniedrigen. Durch die gebildeten Zersetzungsprodukte wird die Aromasubstenz des Kaffees auch verdünnt. Zwar wird der unangenehme Nebengeschmack und -geruch dee Robusta-Kaffees durch die oben erwähnten Behandlungen verringert, jedoch wird dessen Aroma nicht grundlegend verbessert, wodurch die so behandelten Robusta-Sorten auch weiterhin nur begrenzt in Kaffeemischungen verwendbar sind.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Behandlung von Robusta-Kaffeesorten (coffea robuste) bereitzustellen, mit dem die aufgezeigten Mangel beseitigt werden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß der Geschmackscharakter des aus Robusta-Kaffeesorton bereiteten Getränks durch eii. r«ure Dampfbehandlung des Rohkaffees verbessert werden kann. Der theoretische Grund hierfür liegt darin, daß die chemische Zusammensetzung der Robusta· und der Arabica-Kaffeesorten unterschiedlich ist, vor allem liegt deren ch-f rtk'iris'.lschor Unterschied darin, daß die pH-Werte des Extraktes der beiden Kaffeesorten — die den Geschmack und das Aroma des Kaffeegetränkes entscheidsnd beeinflussen — erheblich voneinander abweichen. Der pH-Wert des aus Arabica-Kaffeesorten hergestellten Getränkes beträgt etwa 5,2 während der der Robustasorten bei 5,8 liegt. Durch diesen Unterschied läßt sich ihr Geschmackscharakter weitgehend erklären (Sivetz: Coffee Processing Technology, AVI. Publishing Company, Inc. 1963, Band 00„ Seiten 78 bis 81).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Vorbehandlung von grünem Robusta-Kaffee (coffea robusta) durch gesättigten Dampf bei erhöhtem Druck zu finden, durch das %'ie Geschmacks- und Geruchseigenschaften von Robusta-Kaffee erheblich verbessert werden sollen, wobei aufgrund der oben genannten Erkenntnis der pH-Wert des aus dieser Kaffeesorte hergestellten Getränkes dem pH-Wert des aus Arabica-Kaffee hergestellten Getränkes angenähert werden soll. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man eine oder mehrere organische Säure(n), die als solche in den natürlichen Aromasubstanzen des rohen oder gerösteten Kaffees enthalten ist bzw. sind und unter den gegebenen Behandlungsumständen flüchtig ist bzw. sind, in das Vorbehandlungssystem einbringt und gewünschtenfalls einen Teil des Dampfes aus der Dampfzone des Systems abläßt.

Durch dieses Vorbehandlungsverfahren wird der pH-Wert des aus dem Robusta-Kaffee gewinnbaren Getränkes dem p-Wert des aus Arabica-Sorten herstellbaren Getränkes angenähert.

Für die erfindungsgemäße Behandlung mit saurem Dampf kann man alle organischen Säuren verwenden, die unter den gegebenen Behandlungsbedingungen flüchtig sind und in den natürlichen Substanzen des lohen oder gerösteten Kaffees vorhanden sind, wie bereits oben ausgeführt.

Zu den Aromasub'*tanzen des Kaffees zählen zahlreiche flüchtige organische Säuren, wie Essig-, Propiün-, Butter- und Valeriansäure; sowie nicht flüchtige Säuren, wie Chlorogensäure, Kaffee-, China-, Zitronen-, Apfel-, Wein-, Oxal- und Brenztraubensäure, die sich in dem rohen oder gerösteten Kaffee befinden. (Hier versteht man unter .flüchtigen" und .nicht flüchtigen" Säuren, die in dir chemischen Praxis übliche Klassifizierung und nicht die unter den bei Ausübung des erfindungsgemäßen Ve rf ah ens auftretende Flüchtigkeit.) Die Verwendung von organischen Säuren zur Behandlung von Rohkaffee ist neu.

Mit dem erfindungsgemäß behandelten Ro >usta-Kaffee läßt sich ein Kaffeegetränk mit verfeinertem Geschmack herstellen, das dem Charakter von aus Arabica-Keffeesorten bereiteten Getränken näher steht, vor allem, wenn die Dampfvorbehandkng des grünen Robusta-Kaffees durch gesättigten Dampf bei niedrigen Drücken ausgeführt wird.

Die Vorbehandlung des Robusta-Kaffees erfolgt zweckmäßig 1 bis 15 Minuten lang b'ji einem Druck von 0,1 bis 0,6MPa in einem Temperaturbereich von 100⁰C bis 155°C, vorzugsweise bei einem Druck von 0,2 bis 0,5MPa bei 120°^ bis 152⁰C. Besonders bevorzugt ist ein Druck von 0,35 MPa und eine Temperatur von 135°C. Im System wird zweckmäßig eine Konzentration der organischen Säuren von 0,5 bis 8%o, gewünschtenfalls unter stetigem Durchströmen von Dampf gesichert.

Im Vergleich zu den bekannten Verfahren körv.en die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens wie folgt .-usammengefaßt werden.

— Nach der Vorbehandlung kann man jedes beliebige herkömmliche Röstverfahren anwenden.

— Durch die erfindungsgemäße Vorbehandlung wird es erleichtert, den Kaffee bis zur besten Qualität (z. B. Farbe, Geschmack, Aroma) zu rösten.

— Das Aroma des durch Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens gewonnenen Produktes verbessert sich in einem solchen Ausmaß, daß man das Produkt ohne Einschränkungen für die Herstellung von Kaffeemischungen verwenden kann, ohne den Geschmack zu beeinträchtigen.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird im folgenden an Hand von Ausführungsbeispieten näher e läutert ohne die Erfindung auf diese zu beschränken.

Ausführungsbetspiele Beispiel 1

100g grüner Robusta-Kaffee wurde 15 Minuten lang bei einem Druck von 0,16MPa und einer Temperatur von 112°C in einem druckfesten Gefäß vorbehandelt, bei dem das Entweichen eines Tr iles des Dampfes während der Behandlung durch eine geeignete Einstellung des Sicherheitsventils gesichert wurde.

Die gesättigte Dampfphase enthielt 1 %»Essigsäure. Nach der Vo /behandlung wurde der Kaffee in einer gasbetriebenen Laboratoriums-Kaffeerösteinrichtung (PROBAT) geröstet. Der in dieser Weise vorbehandelte Kaffee war leichter röstbar, der Rohkaffee verlor seinen störenden Beigeschmack und seinen unerwünschten Geruch. Sein Geschmack wurde verfeinert. Beispiel 2

200g gröner Robusta-Kaffee wurden 5 Minuten lan^ bei einem Druck von (),3k1Pa und einer Temperatur von 130°C mit 1%o Essigsäure enthaltenden, gesättigtem Dampf vorbehandelt und dann in einer gasbetriebenen Laboratoriums-Kaffeerösteinrichtung (PROBAT) geröstet. Es wurde ein Kaffee mit einem guten Aroma gewonnen. Das aus dem 30 behandelten Kaffee hergestellte Kaffeegetränk enthielt über 30% löslichen Extrakt.

Beispiel 3

200g grüner Robusta-Kaffee wurden 5 Minuten lang bei einem Druck von 0,35 MPa bei einer Temperatur von 135X mit 0,5%>

Essigsaure enthaltenden, gesättigten Dampf vorbehandslt. Durch das Rösten dieses Kaffees in obiger Weise wurde ein Kaffeegetränk mit einem tadellosen Aroma gewonnen, dessen

löslicher Extraktgehalt über 30% betrug.

Claims

1. Verfahren zur Vorbehandlung von grünem Robusta-Kaffee (coffea robusta) durch gesättigten Dampf bei erhöhtem Druck, dadurch gekennzeichnet, daß man eine oder mehrere organische Säure(n), die als solche in den natürlichen Aromasubstanzen des rohen oder gerösteten Kaffees enthalten ist bzw. sind und unter den gegebenen Behandlungsumständen flüchtig ist bzw. sind, in das Vorbehandlungssystem einbringt und gewünschtenfalls einen Teil des Dampfes aus der Dampfzone des Systems abläßt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Druck zwischei 0,1 und 0,6MPa und die Temperatur zwischen 100 und 155°C einstellt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die organischo(n) Säure(n) in einer Konzentration von 0,5 bis 8% verwendet.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Vorbehandlung 1 bis 15 Minuten lang durchführt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als organische Säure Essigsäure verwendet.